热压式沥青混合料路面施工工艺过程控制的研究

论文摘要

热压式沥青混合料路面HRA是一种细集料断级配沥青混合料,属于悬浮密实性结构,其强度主要来源于沥青、细集料以及矿粉所形成的胶浆劲度。由于其良好的抗水损害,耐久抗滑能力而备受西方发达国家的推崇,广泛应用于夏季气温不超过25℃的地区,特别是在英国、爱尔兰和日本东北部地区成为其主要的路面形式。热压式沥青路面在我国还处于研究起步阶段,区域气候条件是限制热压式沥青路面在我国研究和推广的主要障碍。而在我国西南地区,特别是以青藏高原及周边地区为主的高寒陡坡地区,地形地质条件复杂多变,气候条件恶劣,终年低温多雨,加之缺乏足够数量的优质石料,道路修筑往往需要远运优质抗滑石料,热压式沥青路面以其独有的特性反而比其他路面形式更加适应此类地区。本论文主要研究热压式沥青路面施工工艺过程的控制,首先从级配上分析热压式沥青混合料与典型的AC型和SMA型沥青混合料在级配组成上的不同特征；然后在室内采用旋转压实仪(SGC)进行相关试验确定施工过程中起关键作用的控制因素。在结合我国路面施工总体水平的基础上,参考《公路沥青路面施工技术规范》相关施工技术,选取施工中起关键作用的控制因素：碾压温度、压实次数、预拌碎石撒布量、预拌碎石沥青种类,在三个因素水平上进行正交试验,以二指标压实度和粘结强度进行试验检测,采用综合平衡法进行数据分析,最终得出关于控制因素的最佳条件组合。最后在大量试验和理论的基础上,结合康东路试验段相关经验总结,制定出了适应我国施工工艺水平的热压式沥青路面施工工艺,期望在热压式沥青路面推广和应用过程贡献一份力量,以达到资源合理利用,减少道路修筑成本的目的。通过本项研究,再一次证明了热压式沥青路面能够在英国、日本等地区取得成功不是偶然的,而是由其优良的路用性能决定的。热压式沥青路面同样也适用于中国一些地区,在当下优质集料越来越匮乏,道路修筑成本急剧增长的情况下,热压式沥青路面为道路修建决策者和设计者提供了一种新的思路和见解。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 研究的必要性和意义
• 1.3 国内外研究现状与分析
• 1.3.1 国外研究现状与分析
• 1.3.2 国内研究现状与分析
• 1.4 热压式沥青路面推广中主要存在的问题
• 1.5 拟开展的研究工作
• 第2章 热压式沥青混合料集料组成特征分析
• 2.1 热压式沥青混合料的级配组成特征
• 2.1.1 热压式沥青混合料级配转换
• 2.1.2 级配组成分析
• 2.2 HRA与AC、SMA级配组成特征
• 2.3 “贝雷法”分析对比HRA（C4/3型）与AC、SMA级配异同
• 2.3.1 “贝雷法”简介
• 2.3.2 HRA、AC、SMA级配参数分析
• 2.3.3 “贝雷法”对HRA的适用性探讨
• 第3章 HRA抗滑表层的材料组合设计与指标检测
• 3.1 室内试验目的
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 试验仪器介绍
• 3.2.2 测试指标确定
• 3.2.3 控制因素的选取和影响水平
• 3.3 混合料的配合比设计
• 3.3.1 原材料选用
• 3.3.2 混合料配合比设计
• 3.3.3 配合比设计检验
• 3.4 HRA施工控制指标的检测与分析
• 3.4.1 试验试件的备制
• 3.4.2 压实度检测与分析
• 3.4.3 构造深度检测与分析
• 3.4.4 粘结强度检测与分析
• 第4章 正交试验方法确定最佳控制因素组合
• 4.1 试验因素与正交表选取
• 4.2 正交试验
• 4.2.1 试验用原材料技术指标
• 4.2.2 正交试验试件制备
• 4.2.3 正交试验结果
• 4.3 综合平衡法数据分析
• 4.3.1 综合平衡法简介
• 4.3.2 试验数据分析
• 4.4 压实度斜率及压实度能量指数CEI与交通密实度指数TDI北较
• 4.4.1 压实度斜率分析
• 4.4.2 压实度能量指数CEI和交通密实度指数TDI
• 4.4.3 集料骨架点LP比较
• 4.4.4 小结
• 4.5 最佳组合条件试验验证
• 4.5.1 压实度验证
• 4.5.2 粘结强度验证
• 4.5.3 CEI与TDI以及LP验证分析
• 第5章 热压式沥青混合料路面现场施工技术研究
• 5.1 概述
• 5.2 原材料堆放与储存
• 5.2.1 集料的堆放与装运
• 5.2.2 沥青胶结料储存
• 5.2.3 矿质填料的储存
• 5.3 沥青混合料生产
• 5.3.1 生产配合比设计
• 5.3.2 嵌入层沥青混合料生产
• 5.3.3 磨耗层预拌碎石生产与储存
• 5.4 沥青混合料运输
• 5.4.1 运输车辆组织
• 5.4.2 嵌入层沥青混合料运输
• 5.4.3 磨耗层预拌碎石运输与摆放
• 5.5 热压式沥青混合料摊铺
• 5.5.1 嵌入层沥青混合料摊铺
• 5.5.2 磨耗层预拌碎石撒布
• 5.6 热压式沥青混合料碾压
• 5.6.1 初压、整平过程
• 5.6.2 常规碾压过程
• 5.7 施工接缝
• 5.8 热压式沥青路面施工质量控制要点
• 5.8.1 施工前的材料与设备检查
• 5.8.2 施工过程中的质量控制与检查
• 第6章 HRA试验路铺筑与总结
• 6.1 工程概况
• 6.1.1 依托项目
• 6.1.2 气候特征
• 6.1.3 地形地貌特征
• 6.2 试验段铺筑的主要目的
• 6.3 康东路试验段设计与铺筑
• 6.3.1 原材料技术规格
• 6.3.2 试验段HRA混合料配合比设计
• 6.3.3 试验路段铺筑
• 6.4 试验段现场检测
• 6.4.1 压实度检测
• 6.4.2 高温抗车辙性能检测
• 6.4.3 配合比检测
• 6.4.4 构造深度检测
• 6.5 康东路试验段总结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目